Модуль популяции нейронов Советский патент 1992 года по МПК G06G7/00 

детектор 17 с регулируемым шунтом, фазо- инвертируемый усилитель 18.

Блок 4 моделирования синапса содержит первую управляемую линию 19-22 задержки, фазоинвертируемый усилитель 23, вторую управляемую линию 24-27 задержки, фазоинвертируемый усилитель 28, третью управляемую линию 29-32 задержки.

Первый блок 5 эфферентных нервных волокон содержит фазоинвертируемый усилитель 33, дифференцирующую цепь 34, ограничитель 35, интегрирующую цепь 36, фазоинвертируемый усилитель 37, эмиттер- ный повторитель 38, фазозапаздывающее звено 39, фазоинвертируемый усилитель 40 и эмиттерный повторитель 41.

Второй блок 6 эфферентных нервных волокон содержит фазоинвертируемый усилитель 42, дифференцирующую цепь 43, ограничитель 44, интегрирующую цепь 45, усилитель 46, эмиттерный повторитель 47, фазозапаздывающее звено 48, фазоинвертируемый усилитель 49 и эмиттерный повторитель 50.

В статическом положении блоки 1 и 2 афферентных нервных волокон (фиг. 1) соединены с блоками 5 и 6 эфферентных нервных волокон через пороговый элемент 3 и блок 4 моделирования синапса. Входные импульсы обозначены UBX.I и 1)вх.2, а выходные - ивых.1 и Увых.г. Входные импульсы UBX.I и Uex.2 могут быть возбуждающими, если их амплитуда имеет положительную полярность, а могут быть и тормозящими, если их амплитуда имеет отрицательную полярность. Если на первый вход UBX.I поступает положительный импульс, он является возбуждающим, а если на второй вход UBx.2 поступает отрицательный импульс, он является тормозящим. Если на второй вход Uex.2 поступает положительный импульс, - этот вход возбуждающий, а если на первый вход UBX.I поступает отрицательный импульс, то этот вход будет тормозящим.

Следовательно, модуль нейронного ансамбля является универсальным устройством и может воспроизводить различные комбинации возбуждения и торможения, что характерно для естественного нейронного ансамбля.

Формула изобретения 1. Модуль популяции нейронов, содержащий блок моделирования синапса, пороговый элемент, выход которого соединен с входом блока моделирования синапса, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности моделирования

путем воспроизведения основных свойств нейронной популяции, в него введены два блока афферентных нервных волокон и два блока эфферентных нервных волокон, причем первый вход модуля является входом

первого блока афферентных нервных волокон, второй вход является входом второго блока афферентных нервных волокон, выходы первого и второго блоков афферентных нервных волокон соединены с соответствующими входами порогового элемента, первый выход блока моделирования синапса соединен с входом первого блока эфферентных нервных волокон, второй выход блока моделирования синапса соединен с входом

второго блока эфферентных нервных волокон, выход первого блока эфферентных нервных волокон является первым выходом модуля, а выход второго блока эфферентных нервных волокон является вторым выходом

модуля.

2.Модуль по п. 1,отличающийся тем, что блок афферентного нервного волокна содержит усилитель, фазозапаздывающее звено и фазоинвертируемый усилитель,

соединенные последовательно.

3.Модуль по п. 1,отличающийся тем, что пороговый элемент содержит два параллельных сумматора, пороговый детектор, первый фазоинвертируемый усилитель,

пиковый детектор с регулируемым шунтом, второй фазоинвертируемый усилитель, соединенные последовательно.

4.Модуль по п. 1,отличающийся тем, что блок моделирования сипанса содержит первую управляемую линию задержки, первый фазоинвертируемый усилитель, вторую управляемую линию задержки, второй фазоинвертируемый усилитель и третью управляемую линию задержки, соединенные

последовательно.

5.Модуль поп. 1,отличающийся тем, что блок эфферентных нервных волокон содержит первый фазоинвертируемый усилитель, дифференцирующую цепь,

ограничитель, интегрирующую цепь, второй фазоинвертируемый усилитель, первый эмиттерный повторитель, фазозапаздывающее звено, третий фазоинвертор, усилитель, второй эмиттерный повторитель, соединенные

последовательно.

И

Иг,

Г/ 1%

f

Модуль популяции нейронов относится к медицине и может быть, в частности, использован при моделировании сложного механизма управления центральной нервной системой, действующегс на входе спинного мозга и активируемого популяцией нейронов желатинозной субстанции Роландо и популяцией маргинальных нейронов. Целью изобретения является повышение достоверности моделирования путем воспроизведения основных свойств нейронной популяции. Устройство состоит из блока афферентных нервных волокон, порогового элемента, блока моделирования синапса, блока эфферентных нервных волокон. Изобретение относится к медицине и может быть использовано при моделировании сложного механизма управления центральной нервной системой. Цель изобретения - повышение достоверности моделирования путем воспроизведения основных свойств нейронной популяции. На фиг. 1 и 2 изображена схема модуля. Модуль популяции нейронов (фиг. 1) содержит первый блок 1 и второй блок 2 аффе- рентных нервных волокон, пороговый элемент 3, блок 4 моделирования синапса, Модель имеет следующие основные свойства нервных популяций: аналоговая (градуальная) - зависимость амплитуды выходного сигнала от амплитуды входного, порог возбуждения, синаптическая задержка, амп- литудно-широтно-импульсная модуляция, фазовое запаздывание информационного сигнала, пространственно-временная суммация, одно- сторонее проведение. Применение предлагаемого устройства позволяет заменить работу тысяч и даже миллионов одиночных нейронов в нейронном ансамбле. Построение такого громадного количества нейронов для моделирования нервных структур мозга крайне затруднительно и почти невозможно. Модель может быть использована для моделирования трех типов нейронных популяций: афферентной, эфферентной и вставочной. Устройство может найти широкое применение при моделировании сложных устройств головного и спинного мозга. При этом устройство получается компактным, легким и потребляет незначительное количество энергии. 4 з.п.ф-лы, 2 ил. первый блок 5 и второй блок 6 эфферентных нервных волокон. Первый блок 1 афферентных нервных волокон содержит (фиг. 2) усилитель 7, фазо- запаздывающее звено 8, фазоинвертируе- мый усилитель 9. Второй блок 2 афферентных нервных волокон содержит усилитель 10, фа- зозапаздывающее звено 11, фазоинвертиру- емый усилитель 12. Дифференцированный пороговый элемент 3 содержит первый сумматор 13, второй сумматор 14, пороговое устройство 15, фазоинвертируемый усилитель 16, пиковый Ј VI СО КЗ со 01 о

wr/

№/г/

J bl(fr

К 5n.28

L

fa. 2

Utox

и,

Вш